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實驗半導(dǎo)體恒溫培養(yǎng)箱原理.特點

2014-12-24  閱讀(2730)

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工作原理:
    本恒溫箱的熱交換是采用一塊基于帕爾帖效應(yīng)的半導(dǎo)體制冷器件M,電路見圖。圖中,RT1,RT2均為型號MF53-1的負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),分別用作室溫(環(huán)境溫度)和培養(yǎng)箱內(nèi)溫度的溫度探頭。運放U1A,U1B的反相輸入端有同一基準(zhǔn)電位V b,為敘述方便,現(xiàn)假定設(shè)定U1A的起控溫度為25℃,U1B的起控溫度也為25℃。那么:當(dāng)室溫低于25℃時,有Vc<Vb,U1A輸出低電平,Q4截止,KP1不工作,其常閉觸點接通M的A,A2位置,此時,若培養(yǎng)箱內(nèi)溫度低于25℃,則有Va >Ⅴb,U1B輸出高電平,Q3導(dǎo)通,光電耦合器U4得到初級工作電流,其次級光敏三極管導(dǎo)通為可控硅提供觸發(fā)電流,可控硅導(dǎo)通,接通M的工作電源。M得電開始工作,因M加的是正向工作電流,所以M的工作面發(fā)熱,因而培養(yǎng)箱內(nèi)溫度升高,RT2阻值逐暫變小,Va逐暫變小,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度高于25℃時,出現(xiàn)Va<Vb。U1B輸出低電平,Q3截止,光電耦合器失去初級工作電流而使其次級光敏三極管關(guān)斷,可控硅VS失去觸發(fā)電流而關(guān)斷。M失去工作電流而停止工作,培養(yǎng)箱內(nèi)溫度不再上升而逐暫下降。當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度再次低于25℃時,可控硅再次得到觸發(fā)電流而工作,M再次得電而工作,培養(yǎng)箱內(nèi)溫度再次升高,如此循環(huán),使培養(yǎng)箱內(nèi)溫度維持在一定的范圍內(nèi)。
    當(dāng)室溫高于25℃時,有Vc>Vb,U1A輸出高電平,Q4導(dǎo)通,KP1得電工作,其常開觸點閉合,此時,M的B,B2接入電路,M通過反向電流,其工作面得電制冷。此時,若培養(yǎng)箱內(nèi)溫度高于25℃,則有Va<Vb,U1B輸出低電平,又因U1A輸出高電平,故此時Q2,Q3均導(dǎo)通,光電耦合器U4得到初級工作電流而使其次級光敏三極管導(dǎo)通為可控硅VS提供觸發(fā)電流而使VS觸發(fā)導(dǎo)通,M得電工作制冷。于是,培養(yǎng)箱內(nèi)溫度開始下降,RT2的阻值開始增大,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度降到低于25℃一下時,出現(xiàn)Va>Vb,U1B輸出高電平,Q2截止,光電耦合器失去初級工作電流而使其次級光敏三極管關(guān)斷,可控硅失去觸發(fā)電流而關(guān)斷,M失電而停止工作,M不再制冷,培養(yǎng)箱內(nèi)溫度不再下降而開始回升,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度 再次上到25℃時 ,M 又得電工作而再次制冷。如此循環(huán),以維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度在一定的范圍內(nèi)。U1C,U1D為極限溫度檢測電路,當(dāng)某種原因使培養(yǎng)箱內(nèi)溫度超過設(shè)定報警溫度上限或者低于設(shè)定溫度下*,必有U1C或者U1D之一輸出高電平而使聲源集成電路U3得電工作經(jīng)Q5放大后驅(qū)動揚聲器發(fā)聲報警。另外,還通過R8,C8組成的延時電路后推動Q6動作切斷主電路的供電以強迫主電路停止工作而不再產(chǎn)熱或者制冷。C9是為消除臨界溫度引起KP1頻繁動作而設(shè)。

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